Reações Orgânicas - | " O único lugar onde o sucesso vem antes … · 2013-10-13 · Reações Orgânicas Prof. Thiago Bernini tecidos gordurosos. O limite de exposição

Reações Orgânicas

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1. (Uerj 2014) Considere a adição de um átomo X na oxidação da guanina, conforme esquematizado na equação química:

Nessa equação, o átomo correspondente a X é simbolizado por: a) C c) N b) H d) O 2. (Fuvest 2013) O ácido gama-hidroxibutírico é utilizado no tratamento do alcoolismo. Esse ácido pode ser obtido a partir da gamabutirolactona, conforme a representação a seguir:

Assinale a alternativa que identifica corretamente X (de modo que a representação respeite a conservação da matéria) e o tipo de transformação que ocorre quando a gamabutirolactona é convertida no ácido gamahidroxibutírico.

X Tipo de transformação

a) CH3OH esterificação

b) H2 hidrogenação

c) H2O hidrólise

d) luz isomerização

e) calor decomposição

3. (Unicamp 2013) O glutamato monossódico (hidrogenoglutamato de sódio) utilizado para reforçar o aroma e o sabor de produtos alimentícios (umami) é um sal derivado do ácido glutâmico, um dos vinte aminoácidos essenciais. O nome sistemático desse aminoácido é ácido 2-aminopentanodioico. Ele pode ser descrito simplificadamente como “uma molécula formada por uma cadeia de cinco átomos de carbono com duas extremidades de grupos carboxílicos e um grupo amino ligado ao carbono adjacente a um dos grupos carboxílicos”. a) A partir da descrição acima, escreva a fórmula estrutural do ácido glutâmico. b) Fazendo reagir o ácido glutâmico descrito acima com uma base, é possível preparar o hidrogenoglutamato de sódio. Escreva a equação química dessa reação de preparação do hidrogenoglutamato de sódio a partir do ácido glutâmico. 4. (Fuvest 2013) Os chamados “compostos de Grignard” foram preparados, pela primeira vez, por Victor Grignard no

final do século XIX. Esses compostos podem ser obtidos pela reação de um haleto de alquila ou haleto de arila com magnésio metálico, utilizando um éter como solvente, conforme representado pelas seguintes equações químicas:

Os compostos de Grignard são muito úteis, por exemplo, para preparar alcoóis a partir de cetonas ou aldeídos, conforme representado abaixo:

Os compostos de Grignard também reagem com aminas, alcoóis e ácidos carboxílicos, conforme representado pelas seguintes equações químicas:

2

2

RNH R'MgBr R'H RNHMgBr

ROH R'MgBr R'H ROMgBr

RCO H R'MgBr R'H RCOOMgBr

Assim sendo, para preparar um composto de Grignard, é preciso escolher corretamente o haleto orgânico, que não deve conter grupos funcionais que reajam com o composto de Grignard que se pretende preparar. a) Dentre os cinco compostos representados abaixo, apenas dois são adequados para reagir com magnésio e preparar compostos de Grignard. Indique esses dois compostos, justificando sua escolha.

b) Escreva a fórmula estrutural do produto orgânico da reação representada abaixo.

5. (Pucrj 2013) Considere a substância a seguir sofrendo oxidação na presença de uma solução diluída de

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permanganato de potássio (KMnO4) em meio levemente alcalino.

Nestas condições, o produto orgânico da reação é:

a) b)

c) d)

e) 6. (Pucrj 2013) A esterificação representada consiste na reação entre um ácido carboxílico em um álcool, catalisada por um ácido inorgânico, produzindo uma substância orgânica e água. O produto orgânico desta reação (X) é um flavorizante que possui aroma característico de morango.

Sobre esta reação e as substâncias que a compõem, faça o que se pede. a) Represente a estrutura química do produto orgânico X utilizando notação em bastão. b) Represente a estrutura química de um isômero de função do reagente B utilizando notação em bastão. c) Dê a nomenclatura do reagente B, segundo as regras da IUPAC. Um estudante precisa de uma pequena quantidade de vanilina e decidiu pesquisar métodos sintéticos de produção da substância em laboratório, e obteve informações sobre dois métodos:

7. (Unesp 2013) As duas reações indicadas no método 1 e a reação indicada no método 2 são classificadas, respectivamente, como reações de a) substituição, substituição e oxidação. b) redução, redução e oxidação. c) adição, adição e eliminação. d) adição, adição e redução. e) substituição, substituição e substituição. 8. (Fgv 2013) Dentre as reações que podem ocorrer com o etanol, está a reação de eliminação intramolecular. Nela o produto orgânico formado é a) um éter. d) uma cetona. b) um éster. e) um ácido carboxílico. c) um alceno. 9. (Pucsp 2012) Os alcoóis são uma importante matéria prima para a síntese de diversos produtos. A substância A é obtida a partir da reação do propan-1-ol e o ácido acético em meio ácido. A substância B é formada na oxidação branda do butan-2-ol, utilizando KMnO4 em meio ácido como oxidante. A desidratação intermolecular do etanol em meio de ácido sulfúrico a quente forma a substância C. As substâncias A, B e C são, respectivamente, a) acetato de propila, butanal e acetato de etila. b) acetato de propila, butanona e etoxietano. c) propanoato de etila, ácido butanoico e etoxietano. d) etoxipropano, butanona e acetato de etila. e) etoxipropano, ácido butanoico e eteno. 10. (Unesp 2012) Organismos vivos destoxificam compostos orgânicos halogenados, obtidos do meio ambiente, através de reações de substituição nucleofílica (SN).

R L Nu : R Nu L Numa reação de SN, o 2-cloropentano reage com hidróxido de sódio em solução aquosa. O produto orgânico (A) dessa reação sofre oxidação na presença de permanganato de potássio em meio ácido, produzindo o produto orgânico (B). Escreva as equações simplificadas (não balanceadas) das duas reações, o nome do composto (A) e a função química do composto (B). 11. (Enem 2012) O benzeno é um hidrocarboneto aromático presente no petróleo, no carvão e em condensados de gás natural. Seus metabólitos são altamente tóxicos e se depositam na medula óssea e nos




tecidos gordurosos. O limite de exposição pode causar anemia, câncer (leucemia) e distúrbios do comportamento. Em termos de reatividade química, quando um eletrófilo se liga ao benzeno, ocorre a formação de um intermediário, o carbocátion. Por fim, ocorre a adição ou substituição eletrofílica.

Com base no texto e no gráfico do progresso da reação apresentada, as estruturas químicas encontradas em I, II e III são, respectivamente:

a)

b)

c)

d)

e) 12. (Uftm 2012) Os aromatizantes são aditivos químicos utilizados para conferir e intensificar o sabor e aroma dos alimentos. O benzoato de metila, estrutura representada na figura, confere aroma ao kiwi.

Na reação de hidrólise ácida do benzoato de metila, um dos produtos é

a) fenol. d) água. b) etanol. e) ácido benzoico. c) benzeno. 13. (Enem PPL 2012) Um dos métodos de produção de biodiesel envolve a transesterificação do óleo de soja utilizando metanol em meio básico (NaOH ou KOH), que precisa ser realizada na ausência de água. A figura mostra o esquema reacional da produção de biodiesel, em que R representa as diferentes cadeias hidrocarbônicas dos ésteres de ácidos graxos.

A ausência de água no meio reacional se faz necessária para a) manter o meio reacional no estado sólido. b) manter a elevada concentração do meio reacional. c) manter constante o volume de óleo no meio reacional. d) evitar a diminuição da temperatura da mistura reacional. e) evitar a hidrólise dos ésteres no meio reacional e a formação de sabão. 14. (Fuvest 2012) Dois tipos de reação, bastante utilizados na síntese e transformação de moléculas orgânicas, são: - Ozonólise: reação química em que cada carbono da ligação dupla de um composto orgânico forma uma ligação dupla com oxigênio, como exemplificado:

- Condensação aldólica: reação química em que dois compostos carbonílicos se unem e perdem água, formando um novo composto carbonílico com uma ligação dupla adjacente ao grupo carbonila, como exemplificado:

Em 1978, esses dois tipos de reação foram utilizados na síntese do hormônio progesterona, de acordo com a sequência ao lado, em que A’ e A identificam, respectivamente, partes das fórmulas estruturais dos produtos I e II, cujas representações, abaixo, não estão completas.




Na página de resposta, complete as fórmulas estruturais a) do composto I; b) do composto II, em que A é um anel constituído por 6 átomos de carbono, e em que o anel B não possui grupo carbonila. 15. (Pucrj 2012) O 2-bromo-butano pode ser obtido através da reação do ácido bromídrico (HBr) com um composto orgânico (indicado por X na equação).

Sobre o composto X e o tipo de reação, é CORRETO afirmar que: a) é um alcano, e a reação é de adição. b) é um alcino, e a reação é de eliminação. c) é um alceno, e a reação é de adição. d) é um álcool, e a reação é de substituição. e) é uma cetona, e a reação é de eliminação. 16. (Pucrj 2012) A cloração ocorre mais facilmente em hidrocarbonetos aromáticos, como o benzeno, do que nos alcanos. A reação a seguir representa a cloração do benzeno em ausência de luz e calor.

De acordo com esta reação, é CORRETO afirmar que: a) esta cloração é classificada como uma reação de adição. b) o hidrogênio do produto HCl não é proveniente do benzeno. c) o FeCl3 é o catalisador da reação. d) o Cl

- é a espécie reativa responsável pelo ataque ao anel

aromático. e) o produto orgânico formado possui fórmula molecular C6H11Cl

17. (Mackenzie 2012) O esquema a seguir mostra a sequência de reações químicas utilizadas para a obtenção dos compostos orgânicos A, B e C, a partir do alceno de fórmula molecular C3H6.

Assim, os produtos orgânicos formados A, B e C são, respectivamente, a) propan-1-ol, propanal e ácido acético. b) propan-2-ol, propanona e propanal. c) propan-1-ol, propanal e propanona. d) propan-2-ol, propanona e ácido acético. e) propan-1-ol, acetona e etanal. 18. (Uff 2012) Os compostos orgânicos denominados ésteres possuem fórmula geral R’COOR, onde R’ pode ser um átomo de hidrogênio ou um grupo arila ou alquila e R pode ser um grupo alquila ou arila. Podem ser utilizados na produção de perfumes e, como agentes flavorizantes, principalmente na indústria de bebidas. Vários ésteres possuem aromas e/ou sabores agradáveis, por isso são usados como flavorizantes na forma pura ou em misturas. Os produtos informam no rótulo a existência de flavorizantes na sua composição.

Nome do éster

Fórmula Aroma/sabor

butanoato de etila 3 7 2 5C H COO C H

abacaxi

formiato de isobutila 4 9H COO C H

framboesa

acetato de benzila 3 2 6 5CH COO CH C H gardênia

acetato de isobutila 3 4 9CH COO C H

morango

A hidrólise ácida desses ésteres produzirá os seguintes ácidos carboxílicos: a) ácido acético, ácido isobutírico e ácido benzoico. b) ácido butírico, ácido fórmico, ácido acético. c) ácido acético, acido fórmico e ácido benzoico. d) ácido butírico, ácido isobutírico e acido acético. e) ácido butírico, ácido acético e ácido benzoico. 19. (G1 - cps 2012) Outro método usado na conservação dos alimentos é a substituição de compostos poli-insaturados (óleos), que apresentam várias ligações duplas, por compostos em que predominam as ligações simples (gorduras), pois os óleos são muito mais propensos à oxidação do que as gorduras; portanto a indústria os substitui por gorduras, dando preferência à gordura trans, devido ao menor custo de produção, porém, embora ela




faça o alimento durar mais, é mais prejudicial para a saúde. Esse tipo de gordura é produzido através da hidrogenação que transforma ligações duplas em ligações simples, pela adição de hidrogênio, conforme mostra a figura.

Nas duplas onde não há adição de hidrogênio, pode ocorrer a formação da gordura trans. Devido ao maior controle dos órgãos de saúde e à conscientização do consumidor sobre esta gordura, a indústria vem substituindo-a por outro tipo de gordura ou reduzindo o percentual de gordura nos alimentos. Analisando o texto e observando o que ocorre na hidrogenação, é correto afirmar que a) o óleo pode ser transformado em gordura, através da hidrogenação. b) os compostos que apresentam ligações simples são mais propensos à oxidação. c) o consumidor prefere alimentos com gordura trans, pois não são prejudiciais à saúde. d) os alimentos que apresentam compostos poli-insaturados têm maior prazo de validade. e) os alimentos que apresentam compostos poli-insaturados são mais prejudiciais à saúde. 20. (Ufjf 2012) Complete o esquema abaixo com as estruturas dos compostos C, D e F. No quadro, escreva os tipos das reações 1 e 3, bem como o nome dos compostos A, C, D e F.

Reações Tipos das Reações Nomes dos Compostos

1

A –

B – 1-propanol

C –

2 Oxidação em meio ácido

D –

3 E – propeno

4 Hidrogenação catalítica F –

21. (Uff 2012) Os alcenos, também conhecidos como alquenos ou olefinas, são hidrocarbonetos insaturados por apresentarem pelo menos uma ligação dupla na molécula. Os alcenos mais simples, que apresentam apenas uma ligação dupla, formam uma série homóloga, com fórmula geral CnH2n Eles reagem com o ozônio (O3) formando ozonetos (ou ozonídeos), que por hidrólise produzem aldeídos ou cetonas. Considerando essas informações, pode-se afirmar que no caso da ozonólise do a) 2-metil-2-buteno, os produtos serão o etanal e a propanona. b) 2-metil-2-buteno, o produto formado será apenas o etanal. c) 2,3-dimetiI-2-buteno, o produto formado será apenas o propanal. d) 2-metil-2-buteno, o produto formado será apenas a butanona. e) 2-buteno, os produtos formados serão a propanona e o metanal. 22. (Uftm 2012) Na tabela são apresentadas as estruturas de alguns compostos orgânicos.

O composto orgânico produzido na reação de oxidação do propan-1-ol com solução ácida de KMnO4, em condições experimentais adequadas, pode ser indicado na tabela como o composto a) I. d) IV. b) II. e) V. c) III. 23. (Uff 2012) A reação de Grignard é uma ferramenta importante na formação de ligações carbono-carbono. Trata- se de uma reação química organometálica em que




haletos de alquil ou aril-magnésio (reagentes de Grignard) atuam como nucleófilos que reagem com átomos de carbono eletrofílico que estão presentes em grupos polares (por exemplo, em um grupo carbonila) para produzir uma ligação carbono-carbono. Os álcoois formados a partir da reação do brometo de etil magnésio com o formaldeido, acetaldeído e acetona são, respectivamente, a) etanol, propan-1-ol e pentan-2-ol. b) propan-1-ol, butan-2-ol e 2-metilbutan-2-ol. c) metanol, etanol e propan-2-ol. d) propan-2-ol, butan-2-ol e pentan-2-ol. e) etanol, propan-2-ol e 2-metilbutan-2-ol. 24. (Ita 2012) Considere as seguintes afirmações: I. Aldeídos podem ser oxidados a ácidos carboxílicos. II. Alcanos reagem com haletos de hidrogênio. III. Aminas formam sais quando reagem com ácidos. IV. Alcenos reagem com alcoóis para formar ésteres. Das afirmações acima, está(ão) correta(s) apenas a) I. d) II e IV. b) I e III. e) IV. c) II. 25. (Pucsp 2011) Observe alguns exemplos de oxidações enérgicas de alcenos e cicloalcanos na presença de KMnO4 em meio de ácido sulfúrico a quente.

As amostras X, Y e Z são formadas por substâncias puras de fórmula C5H10. Utilizando-se KMnO4 em meio de ácido sulfúrico a quente, foi realizada a oxidação enérgica de alíquotas de cada amostra. A substância X formou o ácido pentanodioico, a substância Y gerou o ácido acético e a propanona, enquanto que a substância Z produziu gás carbônico, água e ácido butanoico. As amostras X, Y e Z contêm, respectivamente, a) ciclopentano, metilbut-2-eno e pent-1-eno. b) pent-1-eno, pent-2-eno e 2-metilbut-1-eno. c) ciclopentano, 2-metilbut-1-eno e metilbut-2-eno. d) pent-2-eno, ciclopentano e pent-1-eno. e) pentano, metilbutano e dimetilpropano.

Gabarito: Resposta da questão 1: [D] Resposta da questão 2: [C] Resposta da questão 3: a) Teremos uma molécula formada por uma cadeia de cinco átomos de carbono com duas extremidades de grupos carboxílicos e um grupo amino ligado ao carbono adjacente a um dos grupos carboxílicos:

b) Teremos:

Resposta da questão 4: a) De acordo com o enunciado, para formar composto de Grignard, o reagente tem que apresentar o bromo ligado diretamente a carbono saturado e não pode apresentar grupos funcionais que reajam com o composto formado, ou seja, carboxila, carbinol e amino. Neste caso os compostos I e IV se encaixam. b) Teremos:

Resposta da questão 5: [D] Resposta da questão 6: a) Teremos:

b) Éteres são possíveis isômeros de função de B (álcool):

c) Reagente B: 2-metil-propan-1-ol ou 2-metil-1-propanol. Resposta da questão 7: [A] Resposta da questão 8: [C] Resposta da questão 9: [B] Resposta da questão 10:

Seguindo R-L + Nu: R-Nu + L: , vem:




O nome do composto A é 2-pentanol ou pentan-2-ol. A função química do composto B é cetona. Resposta da questão 11: [A] Resposta da questão 12: [E] Resposta da questão 13: [E] Resposta da questão 14: a) De acordo com a reação de ozonólise descrita no texto, teremos:

b) De acordo com a reação de condensação aldólica descrita no texto, teremos:

Resposta da questão 15: [C] Resposta da questão 16: [C] Resposta da questão 17: [D] Resposta da questão 18: [B] Resposta da questão 19: [A] Resposta da questão 20: Teremos:

Reações Tipos das Reações Nomes dos Compostos

1 Saponificação ou Hidrólise básica

A – Propanoato de propila

B – 1-propanol

C – Propanoato de potássio

2 Oxidação em meio ácido D – Ácido propanoico

3 Desidratação E – Propeno

4 Hidrogenação catalítica F – Propano

Resposta da questão 21: [A] Resposta da questão 22: [A] Resposta da questão 23: [B] Resposta da questão 24: [B] Resposta da questão 25: [A]


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